JPH01297242A - Optical material - Google Patents

Optical material

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JPH01297242A
JPH01297242A JP63126918A JP12691888A JPH01297242A JP H01297242 A JPH01297242 A JP H01297242A JP 63126918 A JP63126918 A JP 63126918A JP 12691888 A JP12691888 A JP 12691888A JP H01297242 A JPH01297242 A JP H01297242A
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JP
Japan
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polymerizable monomer
refractive index
high refractive
optical material
cured coating
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Pending
Application number
JP63126918A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuaki Funae
船江 保明
Tatsuto Matsuda
立人 松田
Masahiro Yoshida
政弘 吉田
Tetsuya Yamamoto
哲也 山本
Norio Takatani
高谷 詔夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Shokubai Co Ltd
Original Assignee
Nippon Shokubai Co Ltd
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Publication date
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To impart a high refractive index and to enhance colorless transparency, heat resistance and scratch resistance, by providing a cured film layer to the surface of a high refractive index transparent resin base material composed of a polymer containing polyfunctional thioacrylate or thiomethacrylate as an essential component and further containing another polymerizable monomer radical-copolymerizable therewith if necessary. CONSTITUTION:A cured film layer is provided to the surface of a high refractive index resin base material composed of a polymer obtained from polymerizable monomer components containing one or more kind of a polyfunctional thioacrylate or thiomethacrylate polymerizable monomer I as an essential component and further containing a polymerizable monomer II radical-copolymerizable with said polymerizable monomer I if necessary. As the polymerizable monomer I, there is no limit as if one having at least one thioester group and two polymerizable unsaturated groups in the molecule thereof is used. The polymerizable monomer I imparts a high refractive index and a crosslinked structure to a polymer and has excellent heat resistance and hardly generates fusion or clogging at the time of cutting or lens-lapping processing.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は新規な高屈折率透明性樹脂基材表面に硬化被膜
層をもうけた光学材料に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to an optical material having a cured coating layer on the surface of a novel high refractive index transparent resin substrate.

〈従来の技術〉 近年、無色透明性のプラスチック材料は、レンズ、プリ
ズム、光導波路のような光学部材、裏面に塗装を施会し
たシ、顔料等を配合したシしてなるミラー、車輛・船舶
その他建築等の分野における装飾材料、建築材料としで
あるいは自動車等のグレージング材料として広く用いら
れるようになった。
<Prior art> In recent years, colorless and transparent plastic materials have been used for optical components such as lenses, prisms, and optical waveguides, mirrors made of sheets with a coating on the back side, and sheets containing pigments, vehicles, and ships. It has also come to be widely used as a decorative material in the field of architecture, as a building material, and as a glazing material for automobiles.

一般にプラスチック光学材料は、無機ガラスに比較して
軽量で割れにくい等の優れた特徴がある反面、屈折率が
低くしかも耐磨耗性、耐擦傷性に劣るという点で問題が
ある。このような耐磨耗性や耐擦傷性における欠点は透
明性や美観の低下を誘発するのみならず最終的には光学
材料としての機能をそう失する。これを防止するために
、通常そのプラスチック基材表iKハードコート処理が
行なわれる。
In general, plastic optical materials have superior characteristics such as being lighter and less likely to break than inorganic glass, but have problems in that they have a low refractive index and are inferior in abrasion resistance and scratch resistance. Such defects in abrasion resistance and scratch resistance not only cause a decrease in transparency and aesthetic appearance, but also ultimately cause the material to lose its function as an optical material. In order to prevent this, the surface of the plastic substrate is usually treated with an iK hard coat.

一方、光学材料を製造するのく使用する材料は高屈折率
の素材である程望ましい。例えばレンズの場合には、高
屈折率の材料は低屈折率の材料に比べて同じ焦点距離と
するためにそのレンズの厚みをよシ薄くすることが可能
となる。薄いレンズを使用すると光学集成体の中のレン
ズによって占められる空間の体積を減らすことができ、
光学装置を軽量小型化する利点が生ずる。また、眼鏡用
レンズでは高屈折率の材料から作られたレンズはコバ厚
が薄くでき、軽量になるのでファツション性に富む等の
利点がある。
On the other hand, it is desirable that the material used to manufacture the optical material has a high refractive index. For example, in the case of a lens, a material with a high refractive index allows the lens to be made thinner than a material with a low refractive index in order to maintain the same focal length. Using thin lenses can reduce the volume of space occupied by the lenses in the optical assembly;
This provides the advantage of reducing the weight and size of the optical device. In addition, lenses for eyeglasses made from materials with a high refractive index have the advantage of being thinner and lighter, making them more fashionable.

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、従来から光学材料として用いられている
プラスチック材料はこれらの点が充分に満足しうるもの
とは言い難い。例えばジエチレングリコールビスアリル
カーボネート樹脂(以下、ADC樹脂という)、ポリメ
チルメタクリレート(以下、PMMAという)、ポリカ
ーボネート(以下、PCという)等が無色透明性に優れ
ておシ、プラスチックの光学材料として一般に用いられ
ているが、ADC樹脂及びPMMAは屈折率が1.49
〜1.50と小さい。またpcは屈折率が1.58〜1
.59と高いが成型時に複屈折が生じやすく、光学的均
一性において問題があるうえ、ハードコート層との密着
性が悪いため特殊なプライマーや前処理が必要になるほ
か、樹脂自体が柔らかく傷が付き易いという欠点があっ
た。従って、上記欠点が改善されたプラスチック材料か
らなる光学材料の開発が望まれている。
<Problems to be Solved by the Invention> However, it cannot be said that the plastic materials conventionally used as optical materials can fully satisfy these points. For example, diethylene glycol bisallyl carbonate resin (hereinafter referred to as ADC resin), polymethyl methacrylate (hereinafter referred to as PMMA), polycarbonate (hereinafter referred to as PC), etc. are colorless and transparent, and are generally used as optical materials for plastics. However, ADC resin and PMMA have a refractive index of 1.49.
~1.50, which is small. Also, pc has a refractive index of 1.58 to 1.
.. Although it has a high value of 59, birefringence is likely to occur during molding, which causes problems with optical uniformity.In addition, special primers and pretreatment are required due to poor adhesion with the hard coat layer, and the resin itself is soft and easily scratched. It had the disadvantage of being easy to stick to. Therefore, it is desired to develop an optical material made of plastic material that has the above-mentioned drawbacks improved.

本発明の目的は従来から光学材料に用いられてきたプラ
スチック材料の利点である軽量性、無色透明性を維持し
ながらしかもその欠点が改善され本発明者らは、このよ
うな現状にかんがみ鋭意検討を重ねた結果、特定構造の
含硫黄系重合性単量体を必須成分に用いて得られる樹脂
の基材表面に硬化被膜層をもうけた光学材料が、上記問
題点を解決し、高屈折率で無色透明性、耐熱性、耐擦優
性に優れたものであることを見い出し、本発明を完成す
るに至ったものである。
The purpose of the present invention is to maintain the advantages of light weight and colorless transparency, which are the advantages of plastic materials conventionally used for optical materials, while also improving the disadvantages thereof. As a result of repeated efforts, an optical material with a cured film layer on the surface of a resin base material obtained by using a sulfur-containing polymerizable monomer with a specific structure as an essential component has solved the above problems and has a high refractive index. The inventors have discovered that this material has excellent colorless transparency, heat resistance, and abrasion resistance, leading to the completion of the present invention.

即ち、本発明は多官能チオアクリレートまたはチオメタ
クリレート(以下、重合性単量体〔I〕という)の1種
または2種以上を必須成分とし、必要により該重合性単
量体〔I〕とラジカル共重合可能な他の重合性単量体(
n)を含む重合性単量体成分から得られる重合体よりな
る高屈折率樹脂基材表面に、硬化被膜層をもうけてなる
ことを特徴とする光学材料に関するものである。
That is, the present invention includes one or more polyfunctional thioacrylates or thiomethacrylates (hereinafter referred to as polymerizable monomer [I]) as an essential component, and if necessary, the polymerizable monomer [I] and radicals. Other copolymerizable monomers (
The present invention relates to an optical material characterized in that a cured film layer is formed on the surface of a high refractive index resin base material made of a polymer obtained from a polymerizable monomer component containing n).

本発明において重合性単量体CI)は、少なくとも1つ
のチオエステル基と2つ以上の重合性不飽和基とを分子
内に有するものであれば特に制限されないが、下記一般
式(1)〜(3)で示される多官能チオアクリレートま
たはメタクリレートを用いると、高屈折率でしかも耐熱
性に優れた(共)重合体が得られるので好ましい。
In the present invention, the polymerizable monomer CI) is not particularly limited as long as it has at least one thioester group and two or more polymerizable unsaturated groups in the molecule, but may be of the following general formulas (1) to ( It is preferable to use a polyfunctional thioacrylate or methacrylate shown in 3) because a (co)polymer having a high refractive index and excellent heat resistance can be obtained.

(記) 一般式(1) (但し、R,オよびR7はHもしくはCHs 、Rs 
オヨびR4はそれぞれ独立にH%CHsもしくはOH,
におよびmはそれぞれ独立に1〜5の整数、lおよびn
はそれぞれ独立にOまたは1〜4の整数である。) 一般式(2) (但し、R,、R1およびkは一般式(1)におけるの
と同じであシ、Xは0またはSである。)一般式(3) %式% (但し、R,およびR,は一般式(1)Kおけるのと同
じであり、Rtはフェニレン基、キシリレン基またけ核
置換されたフェニレン基、キシリレン基である。) 一般式(1)〜(3)に該当する重合性単量体〔I〕と
しては、例えば〔以下、RはHもしくはCH,を示も〕
S−2−アクリロイルオキシエチルチオ(メタ)アクリ
レート OO 8−2−メタクリロイルオキシエチルチオ(メタ)アク
リレート RR 1,2−ビス((メタ)アクリロイルチオ)エタンRR 1! CHm0 1.2−ビス((メタ)アクリロイルチオ)プロパンR
R 1、3−ヒス((メタ)アクリロイルチオ)プロパンR
R 1,4−ビス((メタ)アクリロイルチオ)ブタンRR II o                Oビス−(2−(
メタ)アクリロイルチオエチル)エーテルO ビス−(2−(メタ)アクリロイルチオエチル)スルフ
ィドRR CH* =C−C−8CHtCHzOCHz 0CHt
CHt S −C−C=CH20゜ ビス−(2−(メタ)アクリロイルチオエトキシ)メタ
ンRR ビス−(2−(メタ)アクリロイルチオエチルチオ)メ
タンRR o                  01.2−ビ
ス−(2−(メタ)アクリロイルチオエトキシ)エタン OO l、2−ビス−(2−(メタ)アクリロイルチオエチル
チオ)エタン RR ビス−(2−(2−(メタ)アクリロイルチオエトキシ
)エチル)エーテル RR ビス−(2−(2−(メタ)アクリロイルチオエチルチ
オ)エチル)スルフィド 1.4−ビス((メタ)アクリロイルチオ)ベンゼン1
.4−ビス((メタ)アクリロイルチオメチル)ベンゼ
ン等を挙げることができるが、これらに限定されるもの
ではない。
(Note) General formula (1) (However, R, O and R7 are H, CHs, Rs
Oyobi R4 is each independently H%CHs or OH,
and m are each independently an integer of 1 to 5, l and n
are each independently O or an integer from 1 to 4. ) General formula (2) (However, R,, R1 and k are the same as in general formula (1), and X is 0 or S.) General formula (3) % formula % (However, R , and R are the same as in general formula (1) K, and Rt is a phenylene group, a xylylene group, a phenylene group substituted with a nucleus, or a xylylene group.) In general formulas (1) to (3), As the corresponding polymerizable monomer [I], for example, [hereinafter, R also represents H or CH]
S-2-Acryloyloxyethylthio(meth)acrylate OO 8-2-Methacryloyloxyethylthio(meth)acrylate RR 1,2-bis((meth)acryloylthio)ethane RR 1! CHm0 1.2-bis((meth)acryloylthio)propane R
R 1,3-his((meth)acryloylthio)propane R
R 1,4-bis((meth)acryloylthio)butane RR II o O bis-(2-(
meth)acryloylthioethyl)ether O bis-(2-(meth)acryloylthioethyl)sulfide RR CH* =C-C-8CHtCHzOCHz 0CHt
CHt S -C-C=CH20゜bis-(2-(meth)acryloylthioethoxy)methane RR bis-(2-(meth)acryloylthioethylthio)methane RR o 01.2-bis-(2-(meth)acryloylthioethoxy)methane ) acryloylthioethoxy)ethane OO l, 2-bis-(2-(meth)acryloylthioethylthio)ethane RR bis-(2-(2-(meth)acryloylthioethoxy)ethyl)ether RR bis-(2- (2-(meth)acryloylthioethylthio)ethyl)sulfide 1.4-bis((meth)acryloylthio)benzene 1
.. Examples include, but are not limited to, 4-bis((meth)acryloylthiomethyl)benzene.

本発明で提供される光学材料の基材である高屈折率樹脂
は、重合性単量体(1)の1種または2種以上のみを用
いて得られる重合体からなるものであってもよいが、必
要により他の重合性単量体(II)を共重合成分に用い
て得られる重合体からなるものであってもよい。使用で
きる他の重合性単量体としては、重合性単量体〔I〕と
ラジカル共重合可能なものであれば特に制限されず、単
官能モノマー、重合性単量体(1)に該当しない多官能
モノマーの他、オリゴマーと総称される重合性高分子が
使用でき、その単独重合体の屈折率が1.48以上のも
のが好ましい。
The high refractive index resin that is the base material of the optical material provided by the present invention may be made of a polymer obtained using only one or more polymerizable monomers (1). However, it may also be a polymer obtained by using another polymerizable monomer (II) as a copolymerization component if necessary. Other polymerizable monomers that can be used are not particularly limited as long as they can be radically copolymerized with polymerizable monomer [I], and do not fall under monofunctional monomers or polymerizable monomers (1). In addition to polyfunctional monomers, polymerizable polymers collectively called oligomers can be used, and homopolymers preferably have a refractive index of 1.48 or more.

重合性単量体(IDとしては、例えば単官能アクリル酸
エステルおよびメタクリル酸エステル類、多官能アクリ
ル酸エステルおよびメタクリル酸エノ ステル類、2−ハロゲ≠アクリル酸エステル類、単官能
チオアクリル酸エステルおよびチオメタクリル酸エステ
ル類、不飽和ニトリル類、アクリルアミドおよびメタク
リルアミド類、アリルエステル、アリルエーテルおよび
アリルカーボネート類、ビニル芳香族類、反応性オリゴ
マー類等を挙げることができ、これらの1種または2種
以上を用いることかできる。
Polymerizable monomers (ID examples include monofunctional acrylic esters and methacrylic esters, polyfunctional acrylic esters and methacrylic enosters, 2-halogen≠acrylic esters, monofunctional thioacrylic esters and thio Examples include methacrylic acid esters, unsaturated nitriles, acrylamide and methacrylamide, allyl esters, allyl ethers and allyl carbonates, vinyl aromatics, reactive oligomers, etc., and one or more of these It is possible to use

本発明で提供される光学材料の基材である高屈折率樹脂
において、重合性単量体CI)は、重合体に高屈折率と
架橋構造とを付与せしめ、よって耐熱性に優れ、切削加
工や型槽加工時に融着や目詰シが生じにくく、加工具に
樹脂分が付着することのない高屈折率透明性樹脂基材と
しての(共)重合体を得るために用いるものである。こ
のような特徴を十分に発現させるために、重合性単量体
(1)の使用量は重合性単量体成分中、5重量%以上が
好ましく、更に好ましくは10重重量%上である。
In the high refractive index resin that is the base material of the optical material provided by the present invention, the polymerizable monomer CI) imparts a high refractive index and a crosslinked structure to the polymer, and therefore has excellent heat resistance and is suitable for cutting. It is used to obtain a (co)polymer as a high refractive index transparent resin base material that is less likely to cause fusion or clogging during processing of molds or molds, and that prevents resin components from adhering to processing tools. In order to fully exhibit such characteristics, the amount of polymerizable monomer (1) used is preferably 5% by weight or more, more preferably 10% by weight or more in the polymerizable monomer component.

5重i%未満の量では重合性単量体CI)の高屈折率化
に及ぼす寄与が小さくなるとともに、架橋密度が小さく
なシ耐熱性や切削加工性、土槽加工性等の向上に対する
効果が小さい。
If the amount is less than 5 weight i%, the contribution of the polymerizable monomer CI) to a high refractive index will be small, and the crosslinking density will be small, which will have an effect on improving heat resistance, cutting workability, soil tank workability, etc. is small.

重合性単量体C11)は得られる高屈折率樹脂の屈折率
を考慮して、必要によりその種類と使用量を適宜選択し
て用いるのであるが、高屈折率でしかも無色透明性に優
れた樹脂を得るうえで、好ましくはその使用量を血合性
単量体成分中、95重重量%満、より好ましくは90重
重量%満とするのが好適である。
The type and amount of the polymerizable monomer C11) are selected as necessary, taking into consideration the refractive index of the high refractive index resin to be obtained. In obtaining the resin, it is preferable that the amount used is less than 95% by weight, more preferably less than 90% by weight, based on the monomer component.

本発明で提供される光学材料に高屈折率透明性樹脂基材
として用いる(共)重合体は、重合性単量体(1)を必
須成分とし、必要により重合性単量体(II)を含む重
合性単量体成分をラジカル重合して高屈折率樹脂とする
ことにより達成される。ラジカル重合の方法は特に制限
されることなく、従来から周知の方法を採用することが
できるが、その具体例としては、例えば 聞 ■ 重合性単量体成分をラジカル重合≠始剤の存在下に
加熱重合する方法、 ■ 重合性単量体成分を光増感剤の存在下に紫外線重合
する方法、 ■ 重合性単量体成分を電子線重合する方法等を挙げる
ことができる。
The (co)polymer used as the high refractive index transparent resin base material in the optical material provided by the present invention contains the polymerizable monomer (1) as an essential component, and optionally contains the polymerizable monomer (II). This is achieved by radically polymerizing the polymerizable monomer components contained therein to form a high refractive index resin. The method of radical polymerization is not particularly limited, and conventionally well-known methods can be adopted, but specific examples include, for example, radical polymerization of polymerizable monomer components in the presence of an initiator. Examples include a method of heat polymerization, (1) a method of polymerizing a polymerizable monomer component with ultraviolet rays in the presence of a photosensitizer, and (2) a method of polymerizing a polymerizable monomer component with electron beams.

■の方法は最も一般的な方法であシ、装置も簡便である
上に、ラジカル重合開始剤も比較的安価である。
Method (2) is the most common method, and the equipment is simple and the radical polymerization initiator is relatively inexpensive.

■の方法による場合は、硬化速度が速く、重合時間を短
かくすることができる。
In the case of method (2), the curing speed is fast and the polymerization time can be shortened.

■の方法では、ラジカル重合開始剤や光増感剤の不存在
下でも重合できるので、高屈折率樹脂中への不純物の混
入を少なくすることもできる。
In the method (2), since polymerization can be performed even in the absence of a radical polymerization initiator or a photosensitizer, it is also possible to reduce the amount of impurities mixed into the high refractive index resin.

本発明において■〜■のいずれの方法によるかは、高屈
折率樹脂に所望される性能に応じて適宜選択すればよく
、場合によっては複数個の方法を組み合わせてもよい。
In the present invention, which of the methods (1) to (4) is used may be appropriately selected depending on the desired performance of the high refractive index resin, and in some cases, a plurality of methods may be combined.

本発明で提供される光学材料の基材に用いる高屈折率透
明性樹脂は、公知の添加剤、例えば紫外線吸収剤、酸化
防止剤、防滴剤、着色剤等を適宜含んでいてもよい。
The high refractive index transparent resin used for the base material of the optical material provided by the present invention may appropriately contain known additives such as ultraviolet absorbers, antioxidants, drip-proofing agents, colorants, and the like.

本発明で高屈折率透明性樹脂基材の表面にもうける硬化
被膜層は、従来からプラスチック光学材料の表面硬度の
改良に用いられてきた各種コーティング剤の被膜が制限
なく使用でき、例えば多官能アクリレート系ハードコー
ト剤、アミノ樹脂系ハードコート剤、シリコン系ハード
コート剤および金属酸化物系ハードコート剤等の被膜が
挙げられるが、該高屈折率透明性樹脂基材の透明性を損
なわずに密着性と耐擦傷性に優れた被膜が得られる点で
、多官能アクリレート系ハードコート剤、シリコン系ハ
ードコート剤および金属酸化物の被膜であるのが好まし
い。多官能アクリレート系ハードコート剤はポリオール
と(メタ)アクリル酸とのポリエステル化合物、例えば
エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレ
ングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリ
コールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコー
ルジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパント
リ(メタ)アクリレート、トリー(メタ)アクリロイロ
キシエチルイソシアヌレート、グリセリントリ(メタ)
アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アク
リレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリ
レート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリ
レートおよびα、ω−ジ(メタ)アクリレート−(ビス
トリメチロールプロパン)−テトラヒドロフタレート等
の1種以上を主成分とするものであシ、該ハードコート
剤を高屈折率樹脂基材の表面に塗布、必要により乾燥し
た後硬化して硬化被膜層とすることができる。硬化は紫
外線および電子線等の活性エネルギー線や加熱によって
容易に行なうことができ、その際、例えばベンゾインエ
チルエーテル等の光重合開始剤やベンゾイルパーオキサ
イドおよびアゾビスイソブチロニトリル等のラジカル重
合開始剤が適宜量含まれていても良い。シリコン系ハー
ドコート剤は、分子内に珪素原子に直結する加水分解性
基を2個以上有する有機硅素化合物、例えばテトラメト
キシシラン、テトラエトキシシラン、トリメトキシメチ
ルシラン、トリエトキシメチルシラン、トリメトキシエ
チルシラン、ジメトキシジメチルシラン、ジェトキシジ
メチルシラン、テトラクロルシランおよびトリクロルメ
チルシラン等の1種以上を主成分としてなるものであシ
、該ハードコート剤を高屈折率樹脂基材の表面に途布、
必要により乾燥した後加熱硬化して硬化被膜層とするこ
とができる。その際、パラトルエンスルホン酸に代表さ
れる硬化触媒が適宜量含まれていても良い。金属酸化物
は、例えば酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化シリコ
ンおよび酸化アルミニウム等を挙げることができ、真空
蒸着、スパッタリング法、イオンブレーティング法等に
より高屈折率樹脂基材の表面に該金属酸化物の硬化被膜
層を形成させることができる。
The cured film layer formed on the surface of the high refractive index transparent resin base material in the present invention can be made of various coating agents that have been conventionally used to improve the surface hardness of plastic optical materials, such as polyfunctional acrylate. Examples include coatings such as hard coating agents, amino resin hard coating agents, silicone hard coating agents, and metal oxide hard coating agents, which adhere to the high refractive index transparent resin substrate without impairing its transparency. From the standpoint of obtaining a coating with excellent properties and scratch resistance, coatings of polyfunctional acrylate hard coating agents, silicone hard coating agents, and metal oxides are preferred. Polyfunctional acrylate hard coating agents are polyester compounds of polyol and (meth)acrylic acid, such as ethylene glycol di(meth)acrylate, propylene glycol di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, and triethylene glycol di(meth)acrylate. ) acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, tri(meth)acryloyloxyethyl isocyanurate, glycerin tri(meth)
One or more of acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, and α,ω-di(meth)acrylate-(bistrimethylolpropane)-tetrahydrophthalate. The hard coating agent can be applied to the surface of a high refractive index resin substrate, dried if necessary, and then cured to form a cured coating layer. Curing can be easily carried out by active energy rays such as ultraviolet rays and electron beams, or by heating, and in this case, for example, photopolymerization initiators such as benzoin ethyl ether, or radical polymerization initiators such as benzoyl peroxide and azobisisobutyronitrile are used. An appropriate amount of agent may be included. Silicone hard coating agents are organic silicon compounds that have two or more hydrolyzable groups directly bonded to silicon atoms in their molecules, such as tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, trimethoxymethylsilane, triethoxymethylsilane, and trimethoxyethyl. The hard coating agent is mainly composed of one or more of silane, dimethoxydimethylsilane, jetoxydimethylsilane, tetrachlorosilane, trichloromethylsilane, etc., and the hard coating agent is applied to the surface of the high refractive index resin base material.
If necessary, it can be dried and then heated and cured to form a cured coating layer. At that time, an appropriate amount of a curing catalyst typified by para-toluenesulfonic acid may be included. Examples of metal oxides include zirconium oxide, titanium oxide, silicon oxide, and aluminum oxide, and the metal oxides are applied to the surface of a high refractive index resin base material by vacuum evaporation, sputtering, ion blasting, etc. A hardened coating layer can be formed.

本発明の光学材料は前記(P、)重合体を所望の形状に
賦形してなる高屈折率透明性樹脂基材の表面に上記硬化
被膜層をもうけてなるものであるが、該樹脂基材が多官
能チオアクリレートまたはチオメタクリレートを用いて
なる上に、基材自体の硬度も高く、耐熱性も良いため、
熱硬化型のハードコート剤の硬化温度を高く設定できる
ので、ハードコート層の硬度が高くなシ、硬化被膜層の
樹脂基材に対する密着性は高度なものと々る。
The optical material of the present invention is formed by forming the above-mentioned (P,) polymer into a desired shape and forming the above-mentioned cured coating layer on the surface of a high refractive index transparent resin base material. In addition to being made of polyfunctional thioacrylate or thiomethacrylate, the base material itself has high hardness and good heat resistance.
Since the curing temperature of the thermosetting hard coating agent can be set high, the hardness of the hard coating layer is high and the adhesion of the cured coating layer to the resin base material is high.

また、ハードコート層との密着性をより一層向上させる
ために、プライマー処理、プラズマ処理等を行なっても
よく、得られた光学材料は必要により反射防止コートや
フィルムをラミネートしてもよい。
Further, in order to further improve the adhesion with the hard coat layer, primer treatment, plasma treatment, etc. may be performed, and the obtained optical material may be laminated with an antireflection coat or film if necessary.

〈発明の効果〉 本発明により提供される光学材料は、高屈折率でしかも
無色透明性、耐擦傷性に優れ、耐熱性、切削加工性、ハ
ードコートとの密着性等も優れているので、例えばレン
ズ、プリズム、光ディスク、光導波路等の基材、部材と
して、更に顔料、充填剤等を配合して、カラースクリー
ン、装飾用、建材用成型物にも使用できる。本発明はこ
のような特徴を有する光学材料を提供するものである。
<Effects of the Invention> The optical material provided by the present invention has a high refractive index, is colorless and transparent, has excellent scratch resistance, and also has excellent heat resistance, cutting workability, adhesion to hard coat, etc. For example, it can be used as a base material or member for lenses, prisms, optical disks, optical waveguides, etc., and can also be used for color screens, decorative objects, and molded materials for building materials by adding pigments, fillers, etc. The present invention provides an optical material having such characteristics.

〈実施例〉 以下、実施例によυ本発明を具体的に説明する。<Example> Hereinafter, the present invention will be specifically explained with reference to Examples.

参考例1 1.2−ビス(メタクリロイルチオ)エタン100重量
部と2,2′−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニ
トリル)0.5重量部との混合物を2枚のガラス板とシ
リコンラバー製ガスケットよりなるモールド中に注入し
、50℃で5 hr、 60℃で15hr。
Reference Example 1 A mixture of 100 parts by weight of 1.2-bis(methacryloylthio)ethane and 0.5 parts by weight of 2,2'-azobis-(2,4-dimethylvaleronitrile) was placed between two glass plates and silicone rubber. The mixture was poured into a mold made of a manufactured gasket and heated at 50°C for 5 hours and at 60°C for 15 hours.

更に90℃で2hr加熱し重合させた。得られた高屈折
率樹脂基材〔a〕(厚み3mm)は無色透明であった。
Further, the mixture was heated at 90° C. for 2 hours to polymerize. The obtained high refractive index resin base material [a] (thickness: 3 mm) was colorless and transparent.

実施例1 参考例1で得た高屈折率樹脂基材(a)をイソプロピル
アルコールで洗浄した後、熱硬化型シリコン系ハードコ
ート剤(日本精化■製N5C−1000)を20cII
L/分の引上速度でディッピングすることで塗付した。
Example 1 After washing the high refractive index resin base material (a) obtained in Reference Example 1 with isopropyl alcohol, 20 cII of thermosetting silicone hard coating agent (N5C-1000 manufactured by Nippon Fine Chemical Co., Ltd.) was applied.
Application was done by dipping at a pulling rate of L/min.

この板を30分間風乾した後、120℃で2時間焼付は
処理し、硬化被膜層を形成させて高屈折率光学材料(A
)を得た。この高屈折率光学材料(A)は無色透明で変
形、そシは認められなかった。この高屈折率光学材料(
A)の物性を第1表に示した。
After air-drying this plate for 30 minutes, it was baked at 120°C for 2 hours to form a hardened film layer and form a high refractive index optical material (A
) was obtained. This high refractive index optical material (A) was colorless and transparent, and no deformation or cracking was observed. This high refractive index optical material (
The physical properties of A) are shown in Table 1.

参考例2 ビス−(2−メタクリロイルチオエチル)スルフィド5
0重量部、スチレン40重量部、アクリロニトリル10
重量部、2,2′−アゾビス−(2,4−ジメチルバレ
ロニトリル)o、i重量部ト1.1’−アゾビス(シク
ロヘキサン−1−カルボニトリル)0.1重量部との混
合物を参考例1と同様のモールド中に注入し、50℃で
3時間加熱した後2時間かけて110℃まで徐々に昇温
し、更に110℃で2時間加熱し重合        
  させた。
Reference Example 2 Bis-(2-methacryloylthioethyl) sulfide 5
0 parts by weight, 40 parts by weight of styrene, 10 parts by weight of acrylonitrile
A mixture of o, i parts by weight of 2,2′-azobis-(2,4-dimethylvaleronitrile) and 0.1 parts by weight of 1.1′-azobis(cyclohexane-1-carbonitrile) was used as a reference example. Pour into the same mold as in 1, heat at 50°C for 3 hours, gradually raise the temperature to 110°C over 2 hours, and further heat at 110°C for 2 hours to polymerize.
I let it happen.

得られた高屈折率樹脂基材〔b〕(厚み3目)は無色透
明であった。
The obtained high refractive index resin base material [b] (thickness: 3) was colorless and transparent.

実施例2 参考例2で得た高屈折率樹脂基材(b)を実施例1と同
様にして高屈折率光学材料〔B〕を得た。この高屈折率
光学材料CB)は無色透明で変形、そシは認められなか
った。この高屈折率光学材料(B)の物性を第1表に併
せて示した。
Example 2 The high refractive index resin base material (b) obtained in Reference Example 2 was treated in the same manner as in Example 1 to obtain a high refractive index optical material [B]. This high refractive index optical material CB) was colorless and transparent, and no deformation or cracking was observed. The physical properties of this high refractive index optical material (B) are also shown in Table 1.

実施例3 参考例2で得た高屈折率樹脂基材(b)をイソプロピル
アルコールで洗浄した後、多官能アクリル系ハードコー
ト剤(藤倉化成■製フジノ〜−ド)を20cm/分の引
上速度でディッピングすることで塗付した。この板を赤
外線で5分間乾燥し冷却した後UVランプで1分間照射
し、硬化被膜層を形成させて高屈折率光学材料(C)を
得た。この高屈折率光学材料〔C〕は無色透明であった
。この高屈折率光学材料(C)の物性を第1表に併せて
示した。
Example 3 After washing the high refractive index resin base material (b) obtained in Reference Example 2 with isopropyl alcohol, a polyfunctional acrylic hard coating agent (Fujino-do manufactured by Fujikura Kasei ■) was pulled up at 20 cm/min. It was applied by speed dipping. This plate was dried with infrared rays for 5 minutes, cooled, and then irradiated with a UV lamp for 1 minute to form a cured film layer to obtain a high refractive index optical material (C). This high refractive index optical material [C] was colorless and transparent. The physical properties of this high refractive index optical material (C) are also shown in Table 1.

実施例4 参考例2で得た高屈折率樹脂基材(b)をイソプロピル
アルコールで洗浄した後、真空蒸着法で酸化ジルコニウ
ムのハードコートを施し、硬化被膜層を形成させて高屈
折率光学材料CD)を得た。この高屈折率光学材料CD
)は無色透明でらった。この高屈折率光学材料CD)の
物性を第1表に併せて示した。
Example 4 After cleaning the high refractive index resin base material (b) obtained in Reference Example 2 with isopropyl alcohol, a hard coat of zirconium oxide was applied by vacuum evaporation to form a hardened film layer to obtain a high refractive index optical material. CD) was obtained. This high refractive index optical material CD
) was colorless and transparent. The physical properties of this high refractive index optical material CD) are also shown in Table 1.

比較例1 参考例1で得た高屈折率樹脂基材(a)を比較用高屈折
率光学材料〔A′〕とし、その物性を第1表に併せて示
した。
Comparative Example 1 The high refractive index resin base material (a) obtained in Reference Example 1 was designated as a comparative high refractive index optical material [A'], and its physical properties are also shown in Table 1.

比較例2〜4 れぞれの物性を第1表に併せて示した。Comparative examples 2 to 4 The physical properties of each are also shown in Table 1.

参考例3〜15 参考例2において、重合性単量体成分の組成を第2表に
示した通シとする以外は、参考例2と同様の操作を繰υ
返して、高屈折率樹脂基材(C)〜(0)を得た。
Reference Examples 3 to 15 In Reference Example 2, the same operations as in Reference Example 2 were repeated except that the composition of the polymerizable monomer component was the same as shown in Table 2.
The mixture was returned to obtain high refractive index resin base materials (C) to (0).

実施例5〜17 参考例3〜15で得られた高屈折率樹脂基材(C)〜〔
0〕を用い、それぞれに第2表に示した硬化被膜層を形
成させて高屈折率光学材料〔E”l〜(Q)を得、それ
ぞれの物性を第2表に示した。なお、硬化被膜層を形成
させるため各ハードコート剤の使用方法は実施例1〜4
の方法に準じた。
Examples 5 to 17 High refractive index resin base materials (C) obtained in Reference Examples 3 to 15
0], and formed a cured film layer shown in Table 2 on each to obtain a high refractive index optical material [E''l~(Q), and the physical properties of each are shown in Table 2. Examples 1 to 4 show how to use each hard coat agent to form a coating layer.
According to the method of

(注)物性評価は以下のようKして行った。(Note) Physical properties were evaluated using K as follows.

0屈 折 率・・・アツベ屈折計を用いて測定した。0 refractive index...measured using an Atsube refractometer.

0全光線透過率・・・濁度計を用いて測定した。0 Total light transmittance: Measured using a turbidity meter.

つき具合を以下の基準で判定した。The degree of adhesion was judged based on the following criteria.

A・・・強くこすっても全く傷がつかないか、かすかに
つく。
A: Even if you rub it hard, there will be no scratches at all, or there will be only a slight scratch.

B・・・強くこすると傷がつく。B: If you rub it too hard, it will get scratched.

C・・・傷がつく。C...It will cause damage.

0耐 熱 性・・・ 120℃の熱風乾燥機中に3時間
入れ、その際のそシ等の変形、着色の程度を観察した。
0 Heat resistance... The sample was placed in a hot air dryer at 120°C for 3 hours, and the degree of deformation such as warp and coloring was observed.

全く変形、着色のないものを○印で示し、変形の認めら
れるものはX印で示した。
Those with no deformation or coloring are marked with an ○, and those with deformation are marked with an X.

Q密 着 性・・・ゴバン目テスト(セロテープはく離
)を行い、はがれのないものを○印で示し、一部はがれ
のあるものはΔ印で示した。
Q Adhesion: A goblin test (removal of cellophane tape) was performed, and those with no peeling were marked with ○, and those with some peeling were marked with Δ.

尚、表中の重合性単量体組成の欄の略称はそれぞれ以下
の重合性単量体を表わす。
In addition, the abbreviations in the column of polymerizable monomer composition in the table represent the following polymerizable monomers.

BMTE       1.2−ビス(メタクリロイル
チオ)エタンBMTEE      ビス−(2−メタ
クリロイルチオエチル)エーテルBMTES     
 ビス−(2−メタクリロイルチオエチル)スルフィド
BMTEEE     1,2−ビス−(2−メタクリ
ロイルヂオエトキシ)エタン BMTMB      1,4−ビス(メタクリロイル
チオメチル)ベンゼンBzMA      ベンジルメ
タクリレート3t       スチレン TBPMA      2,4,6−1−リブロモフェ
ニルメタクリレートBr4B MEPP    2+2
−ビス−(3,5−ジブロモ−4−メタクリロイルオキ
シエトキシフェニル)プロパン
BMTE 1.2-Bis(methacryloylthio)ethane BMTEE Bis-(2-methacryloylthioethyl)ether BMTES
Bis-(2-methacryloylthioethyl) sulfide BMTEE 1,2-bis-(2-methacryloyldioethoxy)ethane BMTMB 1,4-bis(methacryloylthiomethyl)benzene BzMA Benzyl methacrylate 3t Styrene TBPMA 2,4,6- 1-ribromophenyl methacrylate Br4B MEPP 2+2
-bis-(3,5-dibromo-4-methacryloyloxyethoxyphenyl)propane

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、多官能チオアクリレートまたはチオメタクリレート
(以下、重合性単量体〔 I 〕という)の1種または2
種以上を必須成分とし、必要により該重合性単量体〔
I 〕とラジカル共重合可能な他の重合性単量体〔II〕を
含む重合性単量体成分から得られる(共)合体よりなる
高屈折率透明性樹脂基材表面に、硬化被膜層をもうけて
なることを特徴とする光学材料。 2、重合性単量体〔 I 〕として下記一般式(1)〜(
3)で示される多官能チオアクリレートまたはチオメタ
クリレートから選ばれる少なくとも1種を用いるもので
ある請求項1に記載の光学材料。 (記) 一般式(1) ▲数式、化学式、表等があります▼ (但し、R_1およびR_2はHもしくはCH_3、R
_3およびR_4はそれぞれ独立にH、CH_3もしく
はOH、kおよびmはそれぞれ独立に1〜5の整数、l
およびnはそれぞれ独立に0または1〜4の整数である
。) 一般式(2) ▲数式、化学式、表等があります▼ (但し、R_1、R_2およびには一般式(1)におけ
るのと同じであり、XはOまたはSである。) 一般式(3) ▲数式、化学式、表等があります▼ (但し、R_1およびR_2は一般式(1)におけるの
と同じであり、R_5はフェニレン基、キシリレン基ま
たは核置換されたフェニレン基、キシリレン基である。 ) 3、重合性単量体〔 I 〕を重合性単量体成分中5重量
%以上の量で用いる請求項1または2に記載の光学材料
。 4、硬化被膜層が、熱硬化性シリコン系硬化被膜である
請求項1〜3のいずれかに記載の光学材料。 5、硬化被膜層が、多官能アクリレート系硬化被膜であ
る請求項1〜3のいずれかに記載の光学材料。 6、硬化被膜層が金属酸化物系硬化被膜である請求項1
〜3のいずれかに記載の光学材料。
[Scope of Claims] 1. One or two polyfunctional thioacrylates or thiomethacrylates (hereinafter referred to as polymerizable monomer [I])
Species or more are essential components, and if necessary, the polymerizable monomer [
A cured film layer is formed on the surface of a high refractive index transparent resin base material made of a (co)combination obtained from a polymerizable monomer component containing [I] and another polymerizable monomer [II] that can be radically copolymerized. An optical material characterized by being profitable. 2. As the polymerizable monomer [I], the following general formulas (1) to (
The optical material according to claim 1, which uses at least one selected from polyfunctional thioacrylates and thiomethacrylates shown in 3). (Note) General formula (1) ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (However, R_1 and R_2 are H or CH_3, R
_3 and R_4 are each independently H, CH_3 or OH, k and m are each independently an integer of 1 to 5, l
and n are each independently 0 or an integer of 1 to 4. ) General formula (2) ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (However, R_1, R_2 and are the same as in general formula (1), and X is O or S.) General formula (3 ) ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (However, R_1 and R_2 are the same as in general formula (1), and R_5 is a phenylene group, xylylene group, or a nuclear-substituted phenylene group, xylylene group. 3. The optical material according to claim 1 or 2, wherein the polymerizable monomer [I] is used in an amount of 5% by weight or more in the polymerizable monomer component. 4. The optical material according to any one of claims 1 to 3, wherein the cured coating layer is a thermosetting silicone-based cured coating. 5. The optical material according to any one of claims 1 to 3, wherein the cured coating layer is a polyfunctional acrylate cured coating. 6. Claim 1, wherein the cured coating layer is a metal oxide-based cured coating.
3. The optical material according to any one of 3 to 3.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02202905A (en) * 1989-02-02 1990-08-13 Toray Ind Inc Monomer for optical resin and optical resin

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH02202905A (en) * 1989-02-02 1990-08-13 Toray Ind Inc Monomer for optical resin and optical resin

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